专利名称：基于倒谱和差分方差的音频隐写分析算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及信息安全中的隐写分析领域，具体说本发明给出了一种基于倒谱和差分方差的音频隐写分析技术。
技术背景随着互联网应用的普及，越来越多的数字化多媒体内容信息纷纷以各种形式在网络上快速的交流和传播。如何对数字化多媒体内容进行有效的管理和保护，成为信息安全领域的研究热点。信息隐藏可以在载体中嵌入难以被感知的秘密信息以保护数字内容的版权或用于保密通信，可以很好的解决上述问题。信息隐藏不同于传统的数据加密，数据加密隐藏信息的内容，让第三方看不懂；信息隐藏不但隐藏了信息的内容，而且隐藏了信息的存在性，让第三方看不见。隐写术与数字水印是信息隐藏的两个重要研究分支， 采用的原理都是将一定量的信息嵌入到载体数据中，但由于应用环境和应用场合的不同， 对具体的性能要求不同。隐写术主要用在相互信任的点对点之间进行通信，隐写主要是保护嵌入到载体中的秘密信息。
任何科学技术都是一把双刃剑，隐写术也不例外。国家安全相关部门固然可以利用隐写术在不安全通信环境下传输秘密信息。但是随着网络技术的发展，越来越多隐写工具可以非常方便地从网络上下载使用，这使得信息隐藏工具可能会被不法分子利用，比如恐怖分子也可利用隐写工具来隐藏秘密信息，通过网络传递。这些通过网络传播的秘密通信活动很难被发现，从而对国家的安全造成比较大的威胁。这就给恶意攻击者造成了可乘之机，恐怖分子和间谍机构也可利用这项技术逃避安全检查，从而危害社会安全。为保证对互联网信息的监控、遏制隐写术的非法应用、打击恐怖主义、维护国家和社会的安全，如何对信息网络中的海量多媒体数据进行隐蔽信息的监测，及时阻断可能存在的非法信息通信已成为一个迫切需要解决的问题。隐写分析是针对图像、视频和音频等多媒体数据，在对信息隐藏算法或隐藏的信息一无所知的情况下，仅仅是对可能携秘的载体进行检测或者预测，以判断载体中是否携带秘密信息。隐写分析技术作为隐写术的对立技术，可以有效防止隐写术的滥用，在信息对抗中具有重要意义。
音频隐写分析是隐写术的对立技术，可以分析判断待检测载体是否为隐写载体， 从而有效的阻断利用音频隐写术进行非法通信
发明内容
基于上述背景，本发明根据回声隐藏引起的倒谱自相关分布的变化这一原理，提出了一种新的针对回声隐藏的VDSC隐写分析技术。
具体实现过程需要的一些定义和概念
1)VDSC算法定义
倒谱和的差分方差统计量(VDSC，variantsofdifference ofsum ofcepstrum), 以下简称为VDSC算法。VDSC简记为V，V的定义如下
厂=var ^r[ >，w6] Ctl
其中，幼)代表语音复倒谱第k个分段样点，每个分段长为M。
0···Μ-\权利要求
1.基于倒谱和差分方差的音频隐写分析算法，其特征在于基于回声隐藏引起的倒谱自相关分布的变化这一原理，提出了一种新的针对回声隐藏的隐写分析算法。本发明不论隐写音频的实际分段大小如何，通过构造倒谱和差分方差统计量VDSC(VariantS of Difference of Sum of C印strum)来反映隐写对自然语音音频的影响，从而较为准确地判断待检测音频文件是否为隐写音频。
2.如权利要求1所说的基于倒谱和差分方差的音频隐写分析算法，其特征在于通过构造倒谱和的差分方差统计量来反映隐写对自然语音音频的影响，选择倒谱和二阶导数方差作为统计指标。然后分析在不同的偏置条件下计算待检测音频的VDSC值，如果VDSC的值没有显著变化，而且在相对判决域以下，则该待检测音频是原始音频。如果计算出来的VDSC 值有显著变化，而且在相对判决域以上，则该待检测音频是隐写音频。
3.如权利要求1所说的基于倒谱和差分方差的音频隐写分析算法，其特征在于在对待检测音频进行分析检测时，要求隐写音频的隐写率为100%，也就是每个分段都必须隐藏一位水印信息，当隐写率不足100%时，该算法的判别正确率会下降。而且在检测时，所有隐写音频都嵌入相同的秘密信息，而且嵌入的秘密信息中0、1比特所占比率必须相同。但在实际的情况下，不同的音频隐藏的秘密信息不同，而且0、1比特所占的比率也不完全相同。
全文摘要
为防止隐写工具被滥用于传递非法秘密信息，音频隐写分析用于判断音频是否经过隐写，从而阻断携带非法秘密信息的音频在网络上传播。本发明是一种新的针对回声隐藏的隐写分析技术，本发明通过构造倒谱和的差分方差统计量，然后利用该统计量来反映隐写对自然音频的影响，选择倒谱和二阶导数方差作为统计指标。分析过程中在不同的偏置条件下计算待检测音频倒谱和的差分方差的值，如果倒谱和的差分方差的值没有显著变化，而且在相对判决域以下，则该待检测音频是原始音频。如果计算出来的倒谱和的差分方差值有显著变化，而且在相对判决域以上，则该待检测音频是隐写音频。本发明关键优势在于不论隐写音频的实际分段大小如何，都能较为准判断待检测音频文件是否为隐写音频。
文档编号G10L19/00GK102509551SQ201110374629
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者朱宪花, 杨榆, 袁开国, 钮心忻, 雷敏 申请人:北京邮电大学